Corona arcobaleno in feltro e neopixel: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questo fine settimana ho realizzato una corona illuminata con neopixel per mio cugino di 3 anni. Sembra sempre piuttosto presa dai miei aggeggi luminosi, quindi ho pensato che fosse ora che ne avesse uno suo. Sembra piuttosto bello, e mi piacerebbe indottrinarla nel mio mondo di LED lampeggianti e fare in giovane età …

Ci sono due metà in questo progetto: il lato dell'elettronica e del codice e l'effettiva fabbricazione della corona. Si adattano insieme e potresti farli davvero in qualsiasi ordine. Non devi essere un esperto neanche in questo - direi che questo è un buon progetto per principianti, anche se non hai molta esperienza in nessuna delle due aree.

Per realizzare il progetto, avrai bisogno dei seguenti strumenti:

• Computer con Arduino IDE
• Taglio laser e software di accompagnamento
• Macchina da cucire (o attrezzatura per cucire a mano + tempo)
• Saldatore, saldatore ecc.

Avrai anche bisogno dei seguenti materiali:

• Microcontrollore Adafruit Trinket
• Caricabatterie/Booster Adafruit PowerBoost 500C
• Piccola batteria LiPo da 3,7 V (circa 150 mAh)
• Qualche filo
• Neopixel / Striscia LED WS2812B lunga quanto la circonferenza della testa
• Foglio di feltro, ~600x200mm
• Nastro a strappo con filo bianco, un pezzo di ~10 cm
• Un paio di pad adesivi e del nastro adesivo trasparente
• Interruttore SPST

Passaggio 1: design della corona

La prima cosa da fare è scoprire la circonferenza della testa della persona. Vuoi che questo sia approssimativamente dove siederà la corona, ma non preoccuparti troppo: le teste hanno forme strane, il tessuto è flessibile e puoi comunque regolare la corona. La testa di un bambino di 4 anni sembra avere una media di circa 51 cm, quindi è quello che ho usato. Inizialmente il piano era quello di stampare in 3D la corona, ma gli dei della stampa 3D non erano dalla mia parte quando l'ho provato, quindi ho deciso di usare il feltro tagliato al laser, che è comunque più flessibile e morbido. Ho progettato la corona in QCAD: è abbastanza semplice.

Essenzialmente è un rettangolo lungo quanto la circonferenza della testa e alto 50 mm, con una punta in più nella parte inferiore per cucire sopra la striscia NeoPixel. C'è anche una piccola tasca estesa per i circuiti e una linguetta a un'estremità per aggiungere del velcro. Intorno alla parte superiore come decorazione ho aggiunto un sacco della lettera M (il nome di mio cugino inizia con una M), e ho rimosso le linee che le uniscono al corpo in modo che fossero tagliate come un pezzo unico. Ho dovuto usare un carattere abbastanza grosso per questi, ma sono venuti bene.

Puoi scaricare i file che ho usato qui, ma probabilmente è meglio crearne uno tuo. Puoi rendere il disegno abbastanza elaborato, a patto che venga tagliato bene dal feltro sottile senza rompersi.

Passaggio 2: taglio laser del feltro

Quindi, taglia al laser il disegno su un laser cutter in un feltro (sono abbastanza sicuro che il mio sia feltro sintetico, guardandolo). Ho usato il laser cutter a Norwich Hackspace, dove abbiamo un cutter Just Add Sharks Greyfin A2 da 60 W, e ho usato Speed 20, Power 55 nel software LaserCut 5.3 per chi fosse interessato. NB questo sarà quasi sicuramente diverso per la tua macchina!.

Passaggio 3: cucire la corona

Ora cuci la corona. Per prima cosa, taglia due strisce di nastro a strappo per fissare la corona. Ho realizzato la parte ad anello molto più lunga del gancio, in modo che fosse regolabile fino a un certo punto. Cucire prima il velcro, poi la parte superiore e l'estremità più lontana del canale NeoPixel con una macchina da cucire, e poi intorno alla parte superiore della tasca per l'elettronica (ma lasciare un lato aperto per spingere i NeoPixel attraverso)

Passaggio 4: tempo LED

Metti la striscia di LED sulla corona e tagliala in modo che si adatti alla corona. Dovrai tagliare la striscia di LED dove si trovano le connessioni in rame, quindi arrotonda per difetto alla striscia di rame successiva sotto la lunghezza della corona in modo che la striscia non sporga. Puoi utilizzare 30, 60 o 144 Neopixel LED per metro a seconda di ciò che hai. Ho usato 30 perché è quello che avevo ed è venuto bene, ma penso che più siamo meglio è.

Passaggio 5: collegamento del gingillo

Ogni LED nella striscia di neopixel prende i dati che un microcontrollore invia, li legge, controlla se i dati gli dicono di fare qualcosa e poi li passa. A causa del modo in cui funziona, ogni pixel ha un dato in fine e un dato in uscita.

Tagliare e spellare 4 spezzoni di filo e collegarli come segue: Saldare una lunghezza al pin 5v Saldare una lunghezza al pin 1, etichettato "#1" (se lo si desidera, è possibile utilizzare un altro pin ma sarà necessario cambiarlo il codice). Attorcigliare insieme i restanti 2 fili e collegarli al pin GND.

Ora devi collegarne 3 alla striscia neopixel: Uno dei fili di terra si collega alla massa della striscia Il pin 5v si collega al VIN sulla striscia Il pin digitale #1 si collega al DIN sulla striscia. Se hai una striscia con un involucro impermeabile in silicone, dovrai tagliare un po' di quella parte posteriore con le forbici prima di iniziare a saldare.

Ho scoperto che il modo più semplice per connettersi a queste strisce è rivestire i pad con saldatura, rivestire i fili con saldatura e fonderli insieme.

Passaggio 6: codice

Useremo l'IDE di Arduino per programmare il Trinket, modificando il codice di esempio disponibile per Neopixels per farlo fare ciò che vogliamo. Puoi installare l'IDE Arduino da qui se non lo hai già installato. Se non hai mai lavorato con un Trinket prima, segui il tutorial di Adafruit qui per installare tutti i bit aggiuntivi di cui hai bisogno (il Trinket non è una scheda Arduino standard, ma può essere programmato con il software Arduino). Quando hai caricato il codice lampeggiante sul trinket e funziona, sei pronto per caricare e modificare il codice.

Il primo passo è installare la libreria Adafruit Neopixel per controllare i LED. Hanno un eccellente tutorial su questo qui, quindi ti consiglio vivamente di seguirlo e poi tornare a questo.

Puoi attaccare qualsiasi codice che ti piace sulla corona. Il codice di esempio "strandtest" ti dà una buona idea di cosa sono capaci i pixel. Per caricarlo, vai su file > esempi > Adafruit NeoPixel > strandtest. Dovrai cambiare un paio di cose nel codice: la variabile PIN in alto deve essere cambiata con il pin che hai usato (il valore predefinito è 6), e nel codice di configurazione della striscia dovrai cambiarlo con il numero di LED sulla striscia che hai usato (contali).

Puoi quindi eliminare tutte le parti del codice che non desideri. La funzione loop (mostrata come void loop nel codice) chiama ogni funzione (le dice di essere eseguita) in successione in modo che tu possa vedere la demo di tutte le diverse funzioni. Ho deciso che volevo davvero solo RainbowCycle perché era il mio preferito, quindi ho semplicemente cancellato tutte le altre chiamate di funzione e ho lasciato quella in modo che funzioni solo.

Una volta che hai finito, premi il pulsante sul trinket per metterlo in modalità di caricamento e caricare il tuo codice. Dovresti avere molte luci brillanti! Se ricevi un errore, inizia con il codice strandtest com'era all'inizio, quindi rimuovi gradualmente i bit che non vuoi/non hai bisogno. Se hai ancora problemi, dai un'occhiata al tutorial di Adafruit collegato sopra.

Passaggio 7: batterie e caricabatterie

L'ultima cosa che serve è un po' di potere. Ho deciso di acquistare un caricabatterie Adafruit 500C adeguato - di solito uso un'unità cinese, ma non ho intenzione di correre rischi vicino alla testa di mio cugino, grazie. Se hai una batteria LiPo con un connettore JST, puoi collegarla direttamente al 500C. In caso contrario, dovrai saldarlo come ho fatto io, ai pin VBAT e Gnd. È un'idea sensata non utilizzare i pin VBAT e Gnd che sono uno accanto all'altro, perché in tal caso la batteria potrebbe andare in corto. Ho usato il pin GND sul lato inferiore del connettore di ricarica USB come mio perché era grande e lontano da qualsiasi altra cosa.

Volevo includere un interruttore di alimentazione, quindi ho collegato un semplice interruttore SPST ai pin EN e GND con un filo. Col senno di poi, un pulsante cliccabile sarebbe stato molto meglio per questo. Quindi collegare il pin di uscita - all'estremità al filo di terra di riserva di prima e tagliare e spellare un altro filo per collegare il pin + all'estremità al pin VUSB sul Trinket. Dovresti vedere i NeoPixel accendersi dopo un momento in cui sono accesi

Passaggio 8: assemblaggio finale

Usa dei cuscinetti adesivi per attaccare il ciondolo alla parte inferiore della batteria e la batteria al PowerBoost per creare una bella pila di componenti elettronici. Un po' più di nastro intorno a questi aiuta a fissarlo, isolarlo da dita indiscreti e mantenere l'interruttore in posizione.

Infine, inizia a spingere tutto nel feltro. Ho trovato utile mettere del nastro adesivo trasparente sull'estremità della striscia in modo che non si impigliasse nel feltro quando si spingeva. Questo pezzo è piuttosto difficile, ma con un po' di spinte e spinte è abbastanza facile. Spingere la pila di circuiti nella tasca alla fine.

Questo è tutto!

Sono davvero soddisfatto del risultato finale. Al momento di scriverlo devo ancora darlo al destinatario previsto ma… è una corona che si illumina di arcobaleno e lei è una bambina di 4 anni quindi…